户用光储系统构成、产品分类及驱动力分析

户用光储系统构成、产品分类及驱动力分析

最佳答案 匿名用户编辑于2024/08/27 10:44

多因素刺激户储需求提升,光储降价提升经济性。

1. 户用光储系统构成和产品分类

户用光储系统的核心构成包括:电池系统、BMS、储能逆变器、光伏组 件、测控系统等。1)电池系统:主要由电池经过串并联组成,主要用来 存储电能。2)BMS:主要是采集电芯运行信息和环境信息,进行数据运 算、控制、保护,通常会集成在电池系统里。3)储能逆变器:主要是将 电池的电能转化为稳定的交流电,保证家用电器的正常用电。4)光伏组 件:将太阳能转化为电能,为电池充电或者直接供应家庭用电。

户用储能系统产品包括一体机和分体式。1)一体机:将光伏逆变器、电 池和控制器置于内部的集成一体系统,通过触摸屏方便快捷显示工作状 态、参数修改并可以选择多种工作模式,一般有太阳能优先模式、AC(市 电)优先模式、SE 优先模式(错峰用电模式)三种。 2)分体式(逆变器+电池系统):户用分体机电池与逆变器分开安装,用 户根据自身需求匹配。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭 光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四 种类型。

户用储能通常与户用光伏搭配使用,光伏发电可以自发自用,多余的电 量存储到电池中或者上网售电;还可以进行峰谷套利。户储电池的化学 体系方面,国内电池厂一直采用磷酸铁锂(LFP)电池,海外电池厂早期 使用三元电池(NCM 或 NCA)。但由于磷酸铁锂电池具备高安全性、低 成本、长寿命等优点,2021 年后海外企业也逐渐开始采用 LFP 的方案。

2.消费者购买户用光储的驱动力分析

根据 BloombergNEF 在海外多个国家展开的调研,消费者购买户储系 统的主要驱动因素包括:节约电费、提高户用光伏自发自用水平、提升 家庭供电的稳定性。具体如下: 1)节约电费:欧洲国家能源进口依赖严重,近年来随着能源供应紧张问 题突显,欧洲国家能源价格波动较大。而户用光储系统核心设备如储 能电池、光伏组件等成本下降明显,光伏+储能度电成本亦显著下降。 2)提高户用光伏自发自用:利用户用光储系统提高电力自发自用水平、 利用峰谷电价差提升储能度电收益,用于延缓和降低电价上涨带来 的风险,已经成为欧洲、日本、澳大利亚等海外国家居民购买户储的主要驱动因素之一。 3)提升供电稳定性:部分海外国家基础电力设施陈旧,造成居民用电不 稳定等问题比较突出,需要借助户用储能提升家庭供电的稳定性。

欧美并网型户用光伏电价政策逐步转向自消费,推动居民在光伏基础上 配置储能。海外并网型户用光伏电价主要有:上网电价政策(FiT)、净计 量和自消费三类。德、日、澳等国家近年来 FiT 补贴价格不断下降,德 国 FiT 余电上网电价过去 15 年下降超过 80%。日本户用光伏 FiT 从 2019 年 11 月依次到期,到期后的补贴电价大幅降低。美国部分州已终 止净计量计划。荷兰、意大利等国家也逐步退出净计量政策。德国自消 费模式下,2023 年上网电价仅 0.048 欧元/kwh,大幅低于德国居民用电 价格,因此配储后自用更能提高收益率。在 FiT 与净计量政策逐渐退坡 的同时,给予户储补贴等促进自消费政策推广,使得海外居民布局户用 光伏+储能经济性提升。

从终端用户的总体停电情况来看,各国的供电可靠性存在巨大差异。系 统平均中断持续时间指数(SAIDI)通常被用于报告终端用户的总体停电 情况,衡量的是每个用户每年的停电小时数。根据 IEA 发布的数据,2016- 2020 年间,伊拉克、巴布亚新几内亚等停电较多的新兴市场和发展中经 济体的用户,每年所经历的平均停电时间接近 700 小时,约为大多数其 他新兴市场和发展中经济体的 40 倍。而大多数其他新兴市场和发展中 经济体的平均停电时间约为印度和美国的 3 倍,中国和欧盟的 15 倍。

近年来,停电问题严重影响一些国家居民生活,需借助户用储能解决用 户痛点。 1)南非:据南非商业科技网站报道,2023 年南非累计停电时间为 1742 小时(约合 72.6 天),一年中很大一部分时间处于五级和六级限电, 为 2022 年停电时间的两倍多。 2)越南:据光明网消息,2023 年夏季,越南中北部地区出现高温,酷 热天气下越南电力供应出现较大缺口,为缓解危机,河内拉闸限电, 路灯等夜间公共照明关闭,居民只能摸黑在室外乘凉。 3)澳大利亚:2023 年夏季,澳洲能源部门对未来电力供应发出了警告, 由于缺乏可再生能源以及因燃煤发电站老旧而导致电力枯竭,维州 和南澳可能面临大规模停电。澳洲能源市场运营商(AEMO)预测, 2025 年新州电力供应也会出现类似情况。 4)巴基斯坦:据 low-carbon power 数据,2002 年开始巴基斯坦电力进 口需求整体呈上升趋势,2018 年以来每年电力进口量维持在 0.5 TWh 左右。近 2 年夏季,受电力供需失衡影响,巴基斯坦部分城市 每日的停电时间甚至能达到 8-10 小时。

东南亚、南非、拉美等新兴市场的国家发展户用光伏+储能具备类似的需 求驱动力。 1)东南亚、南非、拉美等国家从地理位置上看,大多数处于热带地区, 年光照时长和光照强度显著高于中美欧等国家和地区,具备发展光 伏的优秀资源禀赋。 2)从电力供需情况看,上述地区的国家大多数存在用电需求增速较高、 电网基础设施过时或不足、发电设备老旧、停电发生较频繁等问题, 需要家庭安装户用光伏+储能来提升供电的稳定性。 3)上述地区的国家都在注重电力结构往新能源转型,已经推出利好户 用光伏和储能增长的政策,包括现金补贴、免税或减税、优惠利率等, 进一步刺激需求增长。

作为户用光储系统的核心部件,光伏组件和锂电池成本近两年快速下降。 2023Q2 以来,受行业中低端产能过剩,竞争加剧等影响,光伏组件价 格出现大幅下滑。根据 solarzoom 数据,2024 年 7 月光伏组件最新成 交价为 0.85 元/W,较 2023 年 1 月的 1.8 元/W 下降超 50%。此外, 2023 年以来,由于锂电池上游核心原材料碳酸锂的价格暴跌,导致磷酸 铁锂电芯的价格也大幅下降。根据 WIND 数据,2024 年 8 月磷酸铁锂 电芯最新含税价 0.36 元/wh,较 2023 年初的降幅同样超过 50%。

我们分别测算了新兴市场(以巴基斯坦为例)户用光伏和户储电池的 LCOE,核心假设如下: 1、户用光伏:参考 solar price pakistan 数据,5KW 户用光伏系统成本 最高价 65 万巴基斯坦卢比,对应接近 3.5 元人民币/W。光伏系统寿命 25 年;系统效率 85%;组件首年衰减 2%,后续年均衰减 0.5%;年有 效光照小时数 1500h;年运维成本占初始投资比例 2%;折现率 7%。 2、户储电池:参考 solar price pakistan 数据,特斯拉电池和 Lantrun 电 池价格分别为 2.0 元/wh 和 1.25 元/wh,我们取二者平均 1.6 元/wh。每 天一充一放;放电深度 90%;充放电效率 95%;电池容量年衰减 1%; 电池寿命 16 年;年运维成本占初始投资比例 2%;折现率 7%。 测算结果:户用光伏和户储电池 LCOE 分别为 0.15、0.41 元/KWh,二 者合计 0.56 元/KWh。

全球 100 个国家的居民配置户用光伏+储能具备经济性。根据 global petrol price 数据,截至 2023 年底,全球有 100 个国家的居民用电价格 超过 0.60 元人民币/KWh,高于户用光伏+储能的 LCOE,配置户光+储 能相较于从电网购电可以节约电费,未来有望进一步打开全球户储的市 场空间。

参考报告REPORT

艾罗能源研究报告:户储赛道具备高成长性,公司加速开拓新市场.pdf

艾罗能源研究报告:户储赛道具备高成长性,公司加速开拓新市场。国际知名的光伏储能系统及产品提供商。公司主要面向海外客户提供储能逆变器、储能电池、并网逆变器,应用于分布式光伏储能及并网领域。2019-2022年公司营收从3.9亿元提升至46.1亿元,CAGR为128%;归母净利润从2019年不到0.1亿元提升至2022年的11.3亿元,呈现快速增长态势。2023年受欧洲去库影响,业绩小幅下滑。东南亚、南非、拉美等新兴市场的国家,发展户用光伏+储能具备较强的需求驱动力。东南亚、南非、拉美等国家大多数处于热带地区,年光照时长和光照强度显著高于中美欧等国家和地区。从电力供需情况看,上述地区的国家大多数存...

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